[신문과 놀자!/고희정 작가의 과학 돋보기]봄나들이 망치는 황사, 막을 순 없는 건가요?

중국과 몽골의 사막지대에서 발생하는 황사는 호흡기질환이나 알레르기, 눈병을 일으킨다. 황사 발원지 중한 곳인 중국 네이멍구 자치구 쿠부치 사막. 황량한 사막이 끝없이 펼쳐져 있다. 동아일보DB

《 따뜻한 봄날이면 맑은 하늘과 봄바람에 실려 오는 향긋한 꽃 냄새를 기대합니다. 하지만 최근에는 먼지에 가려진 뿌연 하늘, 매캐한 모래 바람이 우리를 괴롭히네요. 범인은 바로 황사. 호흡기 질환, 알레르기, 눈병 등 여러 질병을 일으키니 여간 골치 아픈 게 아닙니다. 동아일보 3월 29일자 A12면에도 황사의 위험에 대해 알리는 기사가 실렸네요. 오늘은 황사에 대해서 알아볼까요? 》

○ 황사는 무엇일까요?

황사는 바람을 타고 날아온 모래먼지가 서서히 가라앉는 현상을 말합니다. 주로 타클라마칸, 오르도스, 고비 등 중국과 몽골의 사막 지대에서 발생한 모래먼지가 대기 중에 퍼져 있다가 날아옵니다. 토우, 또는 흙비라고도 하죠.

한국이나 일본에 영향을 미치는 황사의 크기는 1∼10μm(마이크로미터·1μm는 100만분의 1m) 정도입니다. 보통 20μm보다 큰 입자는 구르거나 조금 상승하다 다시 떨어집니다. 그보다 작은 입자가 떠올라서 날아오는 겁니다. 황사 현상이 나타나면 태양은 빛이 가려져 뿌옇게 보입니다. 지상에는 흙먼지가 내려쌓입니다.

황사에는 석회 같은 알칼리성 성분이 섞여 있습니다. 산성비를 중화시켜 주니까 토양과 호수의 산성화를 막고, 식물과 바다의 플랑크톤에 유기염류를 제공합니다. 하지만 평소보다 네 배 이상의 먼지가 대기에 가득 찹니다. 그중에는 석영 카드뮴 알루미늄 구리 납 같은 유해 물질이 포함돼 있습니다.

미세먼지가 호흡 기관으로 들어오면 천식이나 기관지염 같은 호흡기 질환을 일으키고, 눈에 들어가면 결막염 같은 눈 질환을 일으킵니다. 피부에는 따가움과 가려움증 등 알레르기 질환이 일어날 수 있죠. 그래서 황사가 생기면 되도록 외출을 삼가고, 외출할 때는 마스크를 착용해야 좋습니다. 손과 얼굴을 자주 씻어 청결하게 하는 일도 중요합니다. 황사는 태양빛을 차단해 시야를 흐리게 합니다. 비행기 이착륙 시 사고위험이 높아집니다. 농작물이나 활엽수의 기공을 막아 성장을 방해하고, 반도체 같은 정밀 기계에 고장을 일으키기도 합니다.

○ 황사는 왜 일어날까요?

황사 현상이 일어나려면 여러 조건이 필요합니다. 먼저 발원지의 먼지 배출량이 많아야 합니다. 강수량이 적고, 증발이 잘 되며, 지표면에 식물이 거의 없어야 되죠. 봄에는 얼었던 땅이 녹으면서 토양이 잘 부서집니다. 부유하기 적당한 20μm 이하 크기의 먼지가 많이 생기기 쉬운 거죠.

또 발원지에 저기압이 생겨야 모래먼지가 위로 떠오릅니다. 기압이란 공기의 압력을 말합니다. 주변과 비교하여 기압이 높은 곳을 고기압, 낮은 곳을 저기압이라고 합니다. 저기압에서는 아래쪽 공기가 위로 올라가는 상승기류가 형성되니까 모래먼지가 높이 떠올라 부유할 수 있습니다. 그래서 황사는 보통 저기압의 활동이 왕성한 3∼5월에 많이 생깁니다. 발원지의 동쪽까지 날아오려면 약 5.5km 높이의 편서풍 기류가 한반도를 통과해야 합니다. 편서풍이란 위도 30도 지역에서 생성된 고기압이 지표면을 따라 위도 60도 부근까지 이동하는 바람을 말합니다. 지구의 자전 때문에 수직으로 불지 못하고 북반구에서는 시계 방향으로 휘어서 기울어진 서풍이 됩니다.

또 편서풍을 타고 날아온 모래바람이 지표면에 떨어지려면 한국에는 고기압이 형성돼 있어야 합니다. 고기압에서는 바람이 불어나가니까 그 빈 공간을 채우기 위해 위쪽의 공기가 아래로 내려오는 하강기류가 형성됩니다. 이 기류를 따라 황사 먼지가 지상으로 떨어지는 겁니다. 한국에서 이런 조건이 모두 충족되는 봄철, 특히 3∼5월에 황사가 주로 발생하는 이유입니다.

바람의 방향은 이처럼 기후 변화에 큰 영향을 미칩니다. 풍향계를 만들어 바람이 어디에서 불어오는지 관찰해 보세요. <아래 그림>

지역에 따라, 산이나 건물의 유무에 따라 바람의 방향이 조금씩 달라집니다. 일기도에 그려진 바람의 방향과 비교해도 재미있습니다.

○ 황사를 어떻게 줄일까요?

환경부에 따르면 2000년대 들어 연평균 황사일수는 9.8일이나 됩니다. 1980년대 2.9일, 1990년대 5.3일에 비해 크게 늘었습니다. 특히 납이나 비소 같은 유해 중금속의 농도가 높은 오염 황사가 많아졌다는 점이 가장 큰 문제입니다.

전문가들은 황사가 급격히 늘어나는 가장 큰 원인으로 지구온난화를 꼽습니다. 지구온난화로 인해 황사 발원지의 여름철 강수량과 겨울철 적설량이 줄어들어 토양이 메마른다는 거죠. 발원지의 인구가 급격히 늘어나면서 가축 방목과 땔감으로 나무와 풀이 없어져 진행되는 사막화 역시 황사 발생의 원인 중 하나입니다.

그래서 황사를 줄이려면 지구온난화와 사막화를 막기 위한 노력이 필요합니다. 중국에서는 강의 물을 끌어들여 방풍림을 조성하는 식으로 모래바람을 막고, 사막화가 진행되지 않도록 노력하는 중입니다. 한국의 지방자치단체나 환경단체는 중국과 몽골의 황사 발원지에 나무 심기 사업을 진행하고 있습니다. 환경오염으로 인한 기상현상의 변화는 주변국, 때로는 전 세계에 큰 영향을 미치므로 모두 함께 해결해야 할 문제입니다.

기상청 홈페이지(www.kma.go.kr)에 들어가면 황사에 대해 자세히 알 수 있습니다. 황사예보도 볼 수 있습니다. 지역별 미세먼지 관측농도, 황사오염예측, 황사일기도, 황사가 왔을 때의 대비방법을 알려줍니다. 어린이 기상교실에 가면 날씨와 예보에 대한 재미있는 만화를 볼 수 있습니다.

서울 부산 광주 대전 강원 제주의 지방 기상청에 있는 기상청 체험학습 시설도 이용해보세요. 일기도 그리기나 기상캐스터 체험활동 등 재미있는 체험도 가능합니다.

고희정 작가